初三數(shù)學(xué)上學(xué)期期末測(cè)試卷(2)
初三數(shù)學(xué)上學(xué)期期末測(cè)試卷
初三數(shù)學(xué)上學(xué)期期末測(cè)試卷參考答案
一、選擇題(本大題共10小題,每小題4分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的)
1.在平面直角坐標(biāo)系中,將拋物線(xiàn)y=x2﹣4先向右平移兩個(gè)單位,再向上平移兩個(gè)單位,得到的拋物線(xiàn)的解析式是( )
A.y=(x+2)2+2 B.y=(x﹣2)2﹣2 C.y=(x﹣2)2+2 D.y=(x+2)2﹣2
【考點(diǎn)】二次函數(shù)圖象與幾何變換.
【分析】根據(jù)二次函數(shù)圖象左加右減,上加下減的平移規(guī)律進(jìn)行解答即可.
【解答】解:函數(shù)y=x2﹣4向右平移2個(gè)單位,得:y=(x﹣2)2﹣4;
再向上平移2個(gè)單位,得:y=(x﹣2)2﹣2;
故選B.
2.下列關(guān)于函數(shù) 的圖象說(shuō)法:①圖象是一條拋物線(xiàn);②開(kāi)口向下;③對(duì)稱(chēng)軸是y軸;④頂點(diǎn)(0,0),其中正確的有( )
A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)
【考點(diǎn)】二次函數(shù)的性質(zhì).
【分析】函數(shù) 是一種最基本的二次函數(shù),畫(huà)出圖象,直接判斷.
【解答】解:①二次函數(shù) 的圖象是拋物線(xiàn),正確;
?、谝?yàn)閍=﹣ <0,拋物線(xiàn)開(kāi)口向下,正確;
?、垡?yàn)閎=0,對(duì)稱(chēng)軸是y軸,正確;
④頂點(diǎn)(0,0)也正確.
故選D.
3.如圖是二次函數(shù)y=ax2+bx+c的部分圖象,由圖象可知不等式ax2+bx+c<0的解集是( )
A.﹣1
【考點(diǎn)】二次函數(shù)與不等式(組).
【分析】利用二次函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性,可得出圖象與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo),結(jié)合圖象可得出ax2+bx+c<0的解集.
【解答】解:由圖象得:對(duì)稱(chēng)軸是x=2,其中一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)為(5,0),
∴圖象與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣1,0).
利用圖象可知:
ax2+bx+c<0的解集即是y<0的解集,
∴x<﹣1或x>5.
故選:D.
4.拋物線(xiàn)y=(x+2)2﹣3可以由拋物線(xiàn)y=x2平移得到,則下列平移過(guò)程正確的是( )
A.先向左平移2個(gè)單位,再向上平移3個(gè)單位
B.先向左平移2個(gè)單位,再向下平移3個(gè)單位
C.先向右平移2個(gè)單位,再向下平移3個(gè)單位
D.先向右平移2個(gè)單位,再向上平移3個(gè)單位
【考點(diǎn)】二次函數(shù)圖象與幾何變換.
【分析】根據(jù)“左加右減,上加下減”的原則進(jìn)行解答即可.
【解答】解:拋物線(xiàn)y=x2向左平移2個(gè)單位可得到拋物線(xiàn)y=(x+2)2,
拋物線(xiàn)y=(x+2)2,再向下平移3個(gè)單位即可得到拋物線(xiàn)y=(x+2)2﹣3.
故平移過(guò)程為:先向左平移2個(gè)單位,再向下平移3個(gè)單位.
故選:B.
5.為了測(cè)量被池塘隔開(kāi)的A,B兩點(diǎn)之間的距離,根據(jù)實(shí)際情況,作出如圖圖形,其中AB⊥BE,EF⊥BE,AF交BE于D,C在BD上.有四位同學(xué)分別測(cè)量出以下四組數(shù)據(jù):①BC,∠ACB; ②CD,∠ACB,∠ADB;③EF,DE,BD;④DE,DC,BC.能根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù),求出A,B間距離的有( )
A.1組 B.2組 C.3組 D.4組
【考點(diǎn)】相似三角形的應(yīng)用;解直角三角形的應(yīng)用.
【分析】根據(jù)三角形相似可知,要求出AB,只需求出EF即可.所以借助于相似三角形的性質(zhì),根據(jù) = 即可解答.
【解答】解:此題比較綜合,要多方面考慮,
?、僖?yàn)橹?ang;ACB和BC的長(zhǎng),所以可利用∠ACB的正切來(lái)求AB的長(zhǎng);
?、诳衫?ang;ACB和∠ADB的正切求出AB;
?、?,因?yàn)椤鰽BD∽△EFD可利用 = ,求出AB;
?、軣o(wú)法求出A,B間距離.
故共有3組可以求出A,B間距離.
故選C.
6.如圖,△ABC與△DEF是位似圖形,位似比為2:3,已知AB=4,則DE的長(zhǎng)等于( )
A.6 B.5 C.9 D.
【考點(diǎn)】位似變換.
【分析】位似是特殊的相似,位似比就是相似比,相似形對(duì)應(yīng)邊的比相等.
【解答】解:根據(jù)題意,△ABC與△DEF位似,且AB:DE=2:3,AB=4
∴DE=6
故選A.
7.如圖,直徑為10的⊙A經(jīng)過(guò)點(diǎn)C(0,5)和點(diǎn)O(0,0),B是y軸右側(cè)⊙A優(yōu)弧上一點(diǎn),則cos∠OBC的值為( )
A. B. C. D.
【考點(diǎn)】圓周角定理;勾股定理;銳角三角函數(shù)的定義.
【分析】連接CD,由∠COD為直角,根據(jù)90°的圓周角所對(duì)的弦為直徑,可得出CD為圓A的直徑,再利用同弧所對(duì)的圓周角相等得到∠CBO=∠CDO,在直角三角形OCD中,由CD及OC的長(zhǎng),利用勾股定理求出OD的長(zhǎng),然后利用余弦函數(shù)定義求出cos∠CDO的值,即為cos∠CBO的值.
【解答】解:連接CD,如圖所示:
∵∠COD=90°,
∴CD為圓A的直徑,即CD過(guò)圓心A,
又∵∠CBO與∠CDO為 所對(duì)的圓周角,
∴∠CBO=∠CDO,
又∵C(0,5),
∴OC=5,
在Rt△CDO中,CD=10,CO=5,
根據(jù)勾股定理得:OD= =5 ,
∴cos∠CBO=cos∠CDO= = = .
故選B
8.在Rt△ABC中,∠C=90°,若斜邊AB是直角邊BC的3倍,則tanB的值是( )
A.2 B.3 C. D.
【考點(diǎn)】銳角三角函數(shù)的定義.
【分析】根據(jù)勾股定理求出AC,根據(jù)正切的概念計(jì)算即可.
【解答】解:設(shè)BC=x,則AB=3x,
由勾股定理得,AC= =2 x,
則tanB= =2 ,
故選:A.
9.如圖,點(diǎn)B、D、C是⊙O上的點(diǎn),∠BDC=130°,則∠BOC是( )
A.100° B.110° C.120° D.130°
【考點(diǎn)】圓周角定理;圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì).
【分析】首先在優(yōu)弧 上取點(diǎn)E,連接BE,CE,由點(diǎn)B、D、C是⊙O上的點(diǎn),∠BDC=130°,即可求得∠E的度數(shù),然后由圓周角定理,即可求得答案.
【解答】解:在優(yōu)弧 上取點(diǎn)E,連接BE,CE,如圖所示:
∵∠BDC=130°,
∴∠E=180°﹣∠BDC=50°,
∴∠BOC=2∠E=100°.
故選:A.
10.如圖,△ABC中,A,B兩個(gè)頂點(diǎn)在x軸的上方,點(diǎn)C的坐標(biāo)是(﹣1,0).以點(diǎn)C為位似中心,在x軸的下作△ABC的位似圖形△A′B′C,并把△ABC的邊長(zhǎng)放大到原來(lái)的2倍.設(shè)點(diǎn)A′的對(duì)應(yīng)點(diǎn)A的縱坐標(biāo)是1.5,則點(diǎn)A'的縱坐標(biāo)是( )
A.3 B.﹣3 C.﹣4 D.4
【考點(diǎn)】位似變換;坐標(biāo)與圖形性質(zhì).
【分析】根據(jù)位似變換的性質(zhì)得出△ABC的邊長(zhǎng)放大到原來(lái)的2倍,進(jìn)而得出點(diǎn)A'的縱坐標(biāo).
【解答】解:∵點(diǎn)C的坐標(biāo)是(﹣1,0).以點(diǎn)C為位似中心,在x軸的下方作△ABC的位似圖形△A′B′C,
并把△ABC的邊長(zhǎng)放大到原來(lái)的2倍.
點(diǎn)A′的對(duì)應(yīng)點(diǎn)A的縱坐標(biāo)是1.5,
則點(diǎn)A'的縱坐標(biāo)是:﹣3.
故選:B.
二、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分)
11.已知二次函數(shù)y=x2+bx+3的對(duì)稱(chēng)軸為x=2,則b= ﹣4 .
【考點(diǎn)】二次函數(shù)的性質(zhì).
【分析】可直接由對(duì)稱(chēng)軸公式﹣ =2,求得b的值.
【解答】解:∵對(duì)稱(chēng)軸為x=2,
∴﹣ =2,
∴b=﹣4.
12.若△ADE∽△ACB,且 = ,若四邊形BCED的面積是2,則△ADE的面積是 .
【考點(diǎn)】相似三角形的性質(zhì).
【分析】根據(jù)題意求出△ADE與△ACB的相似比,根據(jù)相似三角形面積的比等于相似比的平方計(jì)算即可.
【解答】解:∵△ADE∽△ACB,且 = ,
∴△ADE與△ACB的面積比為: ,
∴△ADE與四邊形BCED的面積比為: ,又四邊形BCED的面積是2,
∴△ADE的面積是 ,
故答案為: .
13.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4,BC=2 ,則sin = .
【考點(diǎn)】特殊角的三角函數(shù)值.
【分析】根據(jù)在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4,BC=2 ,可以求得∠A正弦值,從而可以求得∠A的度數(shù),進(jìn)而可求得sin 的值.
【解答】解:∵在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4,BC=2 ,
∴sinA= ,
∴∠A=60°,
∴sin =sin30°= ,
故答案為: .
14.如圖,在正方形ABCD內(nèi)有一折線(xiàn)段,其中AE丄EF,EF丄FC,并且AE=6,EF=8,F(xiàn)C=10,則正方形與其外接圓之間形成的陰影部分的面積為 80π﹣160 .
【考點(diǎn)】相似三角形的判定與性質(zhì);勾股定理;正方形的性質(zhì).
【分析】首先連接AC,則可證得△AEM∽△CFM,根據(jù)相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例,即可求得EM與FM的長(zhǎng),然后由勾股定理求得AM與CM的長(zhǎng),則可求得正方形與圓的面積,則問(wèn)題得解.
【解答】解:連接AC,
∵AE丄EF,EF丄FC,
∴∠E=∠F=90°,
∵∠AME=∠CMF,
∴△AEM∽△CFM,
∴ ,
∵AE=6,EF=8,F(xiàn)C=10,
∴ ,
∴EM=3,F(xiàn)M=5,
在Rt△AEM中,AM= =3 ,
在Rt△FCM中,CM= =5 ,
∴AC=8 ,
在Rt△ABC中,AB=AC•sin45°=8 • =4 ,
∴S正方形ABCD=AB2=160,
圓的面積為:π•( )2=80π,
∴正方形與其外接圓之間形成的陰影部分的面積為80π﹣160.
故答案為:80π﹣160.
三、計(jì)算題(本大題共1小題,共8分)
15.計(jì)算:(﹣1)2016+2sin60°﹣|﹣ |+π0.
【考點(diǎn)】實(shí)數(shù)的運(yùn)算;零指數(shù)冪;特殊角的三角函數(shù)值.
【分析】根據(jù)實(shí)數(shù)的運(yùn)算順序,首先計(jì)算乘方和乘法,然后從左向右依次計(jì)算,求出算式(﹣1)2016+2sin60°﹣|﹣ |+π0的值是多少即可.
【解答】解:(﹣1)2016+2sin60°﹣|﹣ |+π0
=1+2× ﹣ +1
=1+ ﹣ +1
=2
四、解答題(本大題共7小題,共68分)
16.已知拋物線(xiàn)y=﹣x2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(3,0),B(﹣1,0).
(1)求拋物線(xiàn)的解析式;
(2)求拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)坐標(biāo).
【考點(diǎn)】待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式;二次函數(shù)的性質(zhì).
【分析】(1)根據(jù)拋物線(xiàn)y=﹣x2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(3,0),B(﹣1,0),直接得出拋物線(xiàn)的解析式為;y=﹣(x﹣3)(x+1),再整理即可,
(2)根據(jù)拋物線(xiàn)的解析式為y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,即可得出答案.
【解答】解:(1)∵拋物線(xiàn)y=﹣x2+bx+c經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(3,0),B(﹣1,0).
∴拋物線(xiàn)的解析式為;y=﹣(x﹣3)(x+1),
即y=﹣x2+2x+3,
(2)∵拋物線(xiàn)的解析式為y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)坐標(biāo)為:(1,4).
17.某校九年級(jí)數(shù)學(xué)興趣小組的同學(xué)開(kāi)展了測(cè)量湘江寬度的活動(dòng).如圖,他們?cè)诤訓(xùn)|岸邊的A點(diǎn)測(cè)得河西岸邊的標(biāo)志物B在它的正西方向,然后從A點(diǎn)出發(fā)沿河岸向正北方向行進(jìn)550米到點(diǎn)C處,測(cè)得B在點(diǎn)C的南偏西60°方向上,他們測(cè)得的湘江寬度是多少米?(結(jié)果保留整數(shù),參考數(shù)據(jù): ≈1.414, ≈1.732)
【考點(diǎn)】解直角三角形的應(yīng)用-方向角問(wèn)題.
【分析】根據(jù)題意,∠BAC=90°,AC=550,∠ACB=60°,求AB.由三角函數(shù)定義可建立關(guān)系式后求解.
【解答】解:由題意得:△ABC中,∠BAC=90°,∠ACB=60°,
AC=550,AB=AC•tan∠ACB=550 ≈952.6≈953(米).
答:他們測(cè)得湘江寬度為953米.
18.已知:如圖,點(diǎn)P是⊙O外的一點(diǎn),PB與⊙O相交于點(diǎn)A、B,PD與⊙O相交于C、D,AB=CD.
求證:(1)PO平分∠BPD;
(2)PA=PC.
【考點(diǎn)】垂徑定理;全等三角形的判定與性質(zhì);角平分線(xiàn)的性質(zhì);勾股定理.
【分析】(1)過(guò)點(diǎn)O作OE⊥AB,OF⊥CD,垂足分別為E、F,根據(jù)AB=CD可知OE=OF,進(jìn)而可知PO平分∠BPD;
(2)先根據(jù)全等三角形的判定定理得出Rt△POE≌Rt△POF,再由垂徑定理可得出AE=CF,再根據(jù)PE﹣AE=PF﹣CF即可得出結(jié)論.
【解答】證明:(1)過(guò)點(diǎn)O作OE⊥AB,OF⊥CD,垂足分別為E、F,
∵AB=CD,
∴OE=OF,
∴PO平分∠BPD;
(2)在Rt△POE與Rt△POF中,
∵OP=OP,OE=OF,
∴Rt△POE≌Rt△POF,
∴PE=PF,
∵AB=CD,OE⊥AB,OF⊥CD,E、F分別為垂足,
∴AE= ,
CF= ,
∴AE=CF,
∴PE﹣AE=PF﹣CF,即PA=PC.
19.如圖,△ABC中,E是AC上一點(diǎn),且AE=AB,∠EBC= ∠BAC,以AB為直徑的⊙O交AC于點(diǎn)D,交EB于點(diǎn)F.
(1)求證:BC與⊙O相切;
(2)若AB=8,sin∠EBC= ,求AC的長(zhǎng).
【考點(diǎn)】切線(xiàn)的判定;相似三角形的判定與性質(zhì).
【分析】(1)首先連接AF,由AB為直徑,根據(jù)圓周角定理,可得∠AFB=90°,又由AE=AB,∠EBC= ∠BAC,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì),可得∠BAF=∠EBC,繼而證得BC與⊙O相切;
(2)首先過(guò)E作EG⊥BC于點(diǎn)G,由三角函數(shù)的性質(zhì),可求得BF的長(zhǎng),易證得△CEG∽△CAB,然后由相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例,求得答案.
【解答】(1)證明:連接AF.
∵AB為直徑,
∴∠AFB=90°.
∵AE=AB,
∴△ABE為等腰三角形.
∴∠BAF= ∠BAC.
∵∠EBC= ∠BAC,
∴∠BAF=∠EBC,
∴∠FAB+∠FBA=∠EBC+∠FBA=90°.
∴∠ABC=90°.
即AB⊥BC,
∴BC與⊙O相切.
(2)解:過(guò)E作EG⊥BC于點(diǎn)G,
∵∠BAF=∠EBC,
∴sin∠BAF=sin∠EBC= .
在△AFB中,∠AFB=90°,
∵AB=8,
∴BF=AB•sin∠BAF=8× =2,
∴BE=2BF=4.
在△EGB中,∠EGB=90°,
∴EG=BE•sin∠EBC=4× =1,
∵EG⊥BC,AB⊥BC,
∴EG∥AB,
∴△CEG∽△CAB,
∴ .
∴ ,
∴CE= ,
∴AC=AE+CE=8+ = .
20.如圖,直線(xiàn)y=﹣x+b與反比例函數(shù)y= 的圖象相交于A(1,4),B兩點(diǎn),延長(zhǎng)AO交反比例函數(shù)圖象于點(diǎn)C,連接OB.
(1)求k和b的值;
(2)直接寫(xiě)出一次函數(shù)值小于反比例函數(shù)值的自變量x的取值范圍;
(3)在y軸上是否存在一點(diǎn)P,使S△PAC= S△AOB?若存在請(qǐng)求出點(diǎn)P坐標(biāo),若不存在請(qǐng)說(shuō)明理由.
【考點(diǎn)】反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問(wèn)題.
【分析】(1)由待定系數(shù)法即可得到結(jié)論;
(2)根據(jù)圖象中的信息即可得到結(jié)論;
(3)過(guò)A作AM⊥x軸,過(guò)B作BN⊥x軸,由(1)知,b=5,k=4,得到直線(xiàn)的表達(dá)式為:y=﹣x+5,反比例函數(shù)的表達(dá)式為: 列方程 ,求得B(4,1),于是得到 ,由已知條件得到 ,過(guò)A作AE⊥y軸,過(guò)C作CD⊥y軸,設(shè)P(0,t),根據(jù)三角形的面積公式列方程即可得到結(jié)論.
【解答】解:(1)將A(1,4)分別代入y=﹣x+b和
得:4=﹣1+b,4= ,解得:b=5,k=4;
(2)一次函數(shù)值小于反比例函數(shù)值的自變量x的取值范圍為:x>4或0
(3)過(guò)A作AM⊥x軸,過(guò)B作BN⊥x軸,
由(1)知,b=5,k=4,
∴直線(xiàn)的表達(dá)式為:y=﹣x+5,反比例函數(shù)的表達(dá)式為:
由 ,解得:x=4,或x=1,
∴B(4,1),
∴ ,
∵ ,
∴ ,
過(guò)A作AE⊥y軸,過(guò)C作CD⊥y軸,設(shè)P(0,t),
∴S△PAC= OP•CD+ OP•AE= OP(CD+AE)=|t|=3,
解得:t=3,t=﹣3,
∴P(0,3)或P(0,﹣3).
21.如圖,在△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分線(xiàn),O是AB上一點(diǎn),以O(shè)A為半徑的⊙O經(jīng)過(guò)點(diǎn)D.
(1)求證:BC是⊙O切線(xiàn);
(2)若BD=5,DC=3,求AC的長(zhǎng).
【考點(diǎn)】切線(xiàn)的判定.
【分析】(1)要證BC是⊙O的切線(xiàn),只要連接OD,再證OD⊥BC即可.
(2)過(guò)點(diǎn)D作DE⊥AB,根據(jù)角平分線(xiàn)的性質(zhì)可知CD=DE=3,由勾股定理得到BE的長(zhǎng),再通過(guò)證明△BDE∽△BAC,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得出AC的長(zhǎng).
【解答】(1)證明:連接OD;
∵AD是∠BAC的平分線(xiàn),
∴∠1=∠3.
∵OA=OD,
∴∠1=∠2.
∴∠2=∠3.
∴ ∥AC.
∴∠ODB=∠ACB=90°.
∴OD⊥BC.
∴BC是⊙O切線(xiàn).
(2)解:過(guò)點(diǎn)D作DE⊥AB,
∵AD是∠BAC的平分線(xiàn),
∴CD=DE=3.
在Rt△BDE中,∠BED=90°,
由勾股定理得: ,
∵∠BED=∠ACB=90°,∠B=∠B,
∴△BDE∽△BAC.
∴ .
∴ .
∴AC=6.
22.一種實(shí)驗(yàn)用軌道彈珠,在軌道上行駛5分鐘后離開(kāi)軌道,前2分鐘其速度v(米/分)與時(shí)間t(分)滿(mǎn)足二次函數(shù)v=at2,后三分鐘其速度v(米/分)與時(shí)間t(分)滿(mǎn)足反比例函數(shù)關(guān)系,如圖,軌道旁邊的測(cè)速儀測(cè)得彈珠1分鐘末的速度為2米/分,求:
(1)二次函數(shù)和反比例函數(shù)的關(guān)系式.
(2)彈珠在軌道上行駛的最大速度.
(3)求彈珠離開(kāi)軌道時(shí)的速度.
【考點(diǎn)】反比例函數(shù)的應(yīng)用.
【分析】(1)二次函數(shù)圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(1,2),反比例函數(shù)圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,8),利用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式即可;
(2)把t=2代入(1)中二次函數(shù)解析式即可;
(3)把t=5代入(1)中反比例函數(shù)解析式即可求得答案.
【解答】解:(1)v=at2的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(1,2),
∴a=2.
∴二次函數(shù)的解析式為:v=2t2,(0≤t≤2);
設(shè)反比例函數(shù)的解析式為v= ,
由題意知,圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,8),
∴k=16,
∴反比例函數(shù)的解析式為v= (2
(2)∵二次函數(shù)v=2t2,(0≤t≤2)的圖象開(kāi)口向上,對(duì)稱(chēng)軸為y軸,
∴彈珠在軌道上行駛的最大速度在2秒末,為8米/分;
(3)彈珠在第5秒末離開(kāi)軌道,其速度為v= =3.2(米/分).
五、綜合題(本大題共1小題,共14分)
23.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線(xiàn)y= x+2與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)C.拋物線(xiàn)y=ax2+bx+c的對(duì)稱(chēng)軸是x=﹣ 且經(jīng)過(guò)A、C兩點(diǎn),與x軸的另一交點(diǎn)為點(diǎn)B.
(1)①直接寫(xiě)出點(diǎn)B的坐標(biāo);②求拋物線(xiàn)解析式.
(2)若點(diǎn)P為直線(xiàn)AC上方的拋物線(xiàn)上的一點(diǎn),連接PA,PC.求△PAC的面積的最大值,并求出此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo).
(3)拋物線(xiàn)上是否存在點(diǎn)M,過(guò)點(diǎn)M作MN垂直x軸于點(diǎn)N,使得以點(diǎn)A、M、N為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似?若存在,求出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【考點(diǎn)】二次函數(shù)綜合題.
【分析】(1)①先求的直線(xiàn)y= x+2與x軸交點(diǎn)的坐標(biāo),然后利用拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性可求得點(diǎn)B的坐標(biāo);②設(shè)拋物線(xiàn)的解析式為y=y=a(x+4)(x﹣1),然后將點(diǎn)C的坐標(biāo)代入即可求得a的值;
(2)設(shè)點(diǎn)P、Q的橫坐標(biāo)為m,分別求得點(diǎn)P、Q的縱坐標(biāo),從而可得到線(xiàn)段PQ= m2﹣2m,然后利用三角形的面積公式可求得S△PAC= ×PQ×4,然后利用配方法可求得△PAC的面積的最大值以及此時(shí)m的值,從而可求得點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)首先可證明△ABC∽△ACO∽△CBO,然后分以下幾種情況分類(lèi)討論即可:①當(dāng)M點(diǎn)與C點(diǎn)重合,即M(0,2)時(shí),△MAN∽△BAC;②根據(jù)拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性,當(dāng)M(﹣3,2)時(shí),△MAN∽△ABC; ④當(dāng)點(diǎn)M在第四象限時(shí),解題時(shí),需要注意相似三角形的對(duì)應(yīng)關(guān)系.
【解答】解:(1)①y= 當(dāng)x=0時(shí),y=2,當(dāng)y=0時(shí),x=﹣4,
∴C(0,2),A(﹣4,0),
由拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性可知:點(diǎn)A與點(diǎn)B關(guān)于x=﹣ 對(duì)稱(chēng),
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為1,0).
?、凇邟佄锞€(xiàn)y=ax2+bx+c過(guò)A(﹣4,0),B(1,0),
∴可設(shè)拋物線(xiàn)解析式為y=a(x+4)(x﹣1),
又∵拋物線(xiàn)過(guò)點(diǎn)C(0,2),
∴2=﹣4a
∴a=
∴y= x2 x+2.
(2)設(shè)P(m, m2 m+2).
過(guò)點(diǎn)P作PQ⊥x軸交AC于點(diǎn)Q,
∴Q(m, m+2),
∴PQ= m2 m+2﹣( m+2)
= m2﹣2m,
∵S△PAC= ×PQ×4,
=2PQ=﹣m2﹣4m=﹣(m+2)2+4,
∴當(dāng)m=﹣2時(shí),△PAC的面積有最大值是4,
此時(shí)P(﹣2,3).
(3)方法一:
在Rt△AOC中,tan∠CAO= 在Rt△BOC中,tan∠BCO= ,
∴∠CAO=∠BCO,
∵∠BCO+∠OBC=90°,
∴∠CAO+∠OBC=90°,
∴∠ACB=90°,
∴△ABC∽△ACO∽△CBO,
如下圖:
①當(dāng)M點(diǎn)與C點(diǎn)重合,即M(0,2)時(shí),△MAN∽△BAC;
?、诟鶕?jù)拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性,當(dāng)M(﹣3,2)時(shí),△MAN∽△ABC;
③當(dāng)點(diǎn)M在第四象限時(shí),設(shè)M(n, n2 n+2),則N(n,0)
∴MN= n2+ n﹣2,AN=n+4
當(dāng) 時(shí),MN= AN,即 n2+ n﹣2= (n+4)
整理得:n2+2n﹣8=0
解得:n1=﹣4(舍),n2=2
∴M(2,﹣3);
當(dāng) 時(shí),MN=2AN,即 n2+ n﹣2=2(n+4),
整理得:n2﹣n﹣20=0
解得:n1=﹣4(舍),n2=5,
∴M(5,﹣18).
綜上所述:存在M1(0,2),M2(﹣3,2),M3(2,﹣3),M4(5,﹣18),使得以點(diǎn)A、M、N為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似.
方法二:
∵A(﹣4,0),B(1,0),C(0,2),
∴KAC×KBC=﹣1,
∴AC⊥BC,MN⊥x軸,
若以點(diǎn)A、M、N為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似,
則 , ,
設(shè)M(2t,﹣2t2﹣3t+2),
∴N(2t,0),
①|(zhì) |= ,
∴| |= ,
∴2t1=0,2t2=2,
?、趞 |= ,
∴| |=2,∴2t1=5,2t2=﹣3,
綜上所述:存在M1(0,2),M2(﹣3,2),M3(2,﹣3),M4(5,﹣18),使得以點(diǎn)A、M、N為頂點(diǎn)的三角形與△ABC相似.
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